La séquençage transcriptomique du cancer favorise le développement de médicaments.

Parmi de nombreuses maladies, le cancer est un ensemble de maladies caractérisées par une prolifération cellulaire incontrôlée et une invasion des tissus environnants, et constitue la principale menace pour la santé humaine moderne. La chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie sont les trois principales mesures cliniques pour traiter efficacement le cancer. Cependant, la chimiothérapie produit des effets indésirables graves, et les médicaments de chimiothérapie endommagent également gravement la fonction immunitaire. Face au nombre limité de médicaments anticancéreux sur le marché mondial et aux besoins cliniques croissants en médicaments contre les tumeurs qui n'ont pas été satisfaits, il est très nécessaire de développer des thérapies ciblées pour le cancer et de rechercher de nouveaux médicaments anticancéreux efficaces. Néanmoins, les technologies de séquençage offrent un vaste catalogue de méthodologies et de bases de données nécessaires pour analyser, intégrer et interpréter les données multi-omiques du cancer. Fait remarquable, la transcriptomique a conduit à la découverte et au développement de nouveaux médicaments anticancéreux.

Avec les avancées dans séquençage d'ARN à haut débit (RNA-seq) et le développement d'algorithmes computationnels, la diversité transcriptionnelle a été largement mise en lumière dans les maladies humaines. Les variants transcriptionnels génèrent des transcrits d'ARN spécifiques qui peuvent jouer des rôles importants dans le développement des tumeurs. Par exemple, l'analyse du transcriptome révèle l'ensemble des informations sur les gènes exprimés de manière différentielle dans différents traitements provenant de types cellulaires ou de tissus spécifiques. Il y a eu des avancées significatives en oncologie de précision, avec une adoption croissante des tests de séquençage qui identifient les mutations ciblables dans les gènes moteurs du cancer, et des études récentes ont commencé à explorer l'utilisation des données transcriptomiques pour guider le traitement des patients atteints de cancer. Les données de cette analyse peuvent être utilisées pour caractériser les composés anti-cancéreux et le développement de médicaments.

De plus, en tant que technologie efficace et efficiente, il est prometteur d'expliquer que les mécanismes régulateurs des cellules cancéreuses sont associés à diverses voies de signalisation et de rechercher des gènes exprimés différemment pour identifier les mécanismes moléculaires et les composés anticancéreux impliqués afin d'aider à développer des médicaments de traitement naturel du cancer.

Le séquençage du transcriptome à haut débit favorise le dépistage de médicaments naturels pour le traitement du cancer du sein.

Le cancer du sein est l'une des tumeurs malignes les plus couramment diagnostiquées chez les femmes. La recherche pour développer de nouveaux médicaments pour le traitement du cancer du sein s'est concentrée sur la recherche d'ingrédients naturels à faible toxicité et à haute efficacité issus de la médecine traditionnelle chinoise (MTC). L'analyse comparative du transcriptome est utile pour caractériser les composés anti-cancéreux et le développement de médicaments. Une étude a utilisé le séquençage de transcriptome à haut débit pour fournir les données de transcriptome d'une lignée cellulaire de cancer du sein distillée avec 74 MTC et 10 composés chimiques. En comparant les changements dans l'expression génique parmi les voies liées au cancer des lignées cellulaires traitées avec des MTC ou des composés chimiques ayant un effet anti-cancéreux connu, trois nouvelles MTC ont été sélectionnées, ayant le potentiel de développer des médicaments naturels pour la thérapie du cancer du sein, et les cibles thérapeutiques ont été identifiées.

Atlas transcriptionnel à travers les lignées cellulaires pan-cancer (Hu W) et al., 2022)

L'analyse au niveau des transcrits fournit des stratégies de traitement potentielles dans le cancer.

Les lignées cellulaires dérivées de cancers humains ont été largement utilisées comme modèles précliniques dans la recherche en biologie du cancer et la découverte de médicaments anticancéreux. Les chercheurs ont réalisé un assemblage de transcrits basé sur des références avec des données RNA-seq provenant de plus de 1000 lignées cellulaires cancéreuses. De plus, la régulation des transcrits par les protéines liant l'ARN (RBP) et les associations transcrit-médicament dans le cancer ont été combinées pour construire des axes RBP-transcrit-médicament, dans lesquels PTBP1 a été validé expérimentalement pour affecter la sensibilité à la décitabine en régulant le transcrit KIAA1522-a6. Cette étude étend considérablement le répertoire d'ARN cancéreux, ce qui facilite la découverte de médicaments anticancéreux et la compréhension de la diversité du transcriptome cancéreux et de son utilité clinique potentielle au niveau des transcrits.

Le séquençage d'ARN à un seul noyau contribue au développement de médicaments cliniques.

Le séquençage unicellulaire et la transcriptomique spatiale sont des outils à la pointe de la technologie pour déchiffrer l'hétérogénéité cellulaire et le microenvironnement des tumeurs. La technologie de séquençage susmentionnée révèle le microenvironnement immunologique du carcinome épidermoïde cervical (CSCC) et identifie les myofibroblastes associés au cancer pro-tumorigénique (myCAFs), qui sont considérés comme une cible potentielle pour le traitement du CSCC. Collectivement, le snRNA-seq éclaire le traitement et guide scientifiquement le développement clinique de médicaments pour le CSCC avancé.

Analyse transcriptomique de l'hétérogénéité de l'immunité et du métabolisme énergétique dans le carcinome épidermoïde cervical (CSCC) (Ou Z) et al., 2022)

Résumé

L'utilisation de la transcriptomique pour révéler des réseaux moléculaires et dépister des cibles médicamenteuses a prouvé être un traitement de nouvelle génération pour divers cancers. Le transcriptome a un potentiel d'application irremplaçable dans le cancer sous divers aspects. À l'avenir, l'application de la transcriptomique pour orienter l'utilisation personnalisée et précise des médicaments de cette technologie émergente continuera d'être largement utilisée et fournira de nouvelles perspectives sur le développement et la recherche de nouveaux médicaments contre le cancer.

Références:

1. Kui L, Kong Q, Yang X, et al. Haut débit In Vitro Profil d'expression génique pour le dépistage d'herbes naturelles pour le traitement du cancer du sein. Front Oncol. 2021 ; 11 : 684351. Publié le 13 août 2021.
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3. Ou Z, Lin S, Qiu J, et al.Le séquençage d'ARN à noyau unique et la transcriptomique spatiale révèlent le microenvironnement immunologique du carcinome épidermoïde du col de l'utérus. Adv Sci (Weinh). 2022;9(29): e2203040.